Среда, 22 Ноября 2017

Создан первый эффективный искусственный лист

На 241-й национальной конференции Американского химического общества (ACS), проходящего сейчас в Калифорнии (с 27 по 31 марта), ученые представили первый функционирующий и более-менее эффективный искусственный аналог растительного листа. Устройство способно конвертировать воду в электричество при помощи мощного «катализатора» – солнечного света.

Создан первый работающий искусственный лист

В основе такого листа лежит имитация процесса, присущего практически всем растениям на планете и известного нам под названием «фотосинтез». Растения используют фотосинтез для получения кислорода и энергии при помощи солнца, воды и углекислого газа, извлекаемого из атмосферы.

Имитация широко распространенного в природе процесса с достаточной эффективностью была давней проблемой науки. И польза от решения такой проблемы для человечества будет неоценимой, ведь искусственные листья – это дешевый, эффективный и достаточно доступный способ получения чистой энергии из неиссякаемого (фигурально выражаясь) источника.

Природный фотосинтез. "Искусственный лист" имитирует лишь первую, самую сложную, часть процесса.

На вышеупомянутой конференции исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) представили элемент питания размером с игральную карту. И, как утверждают его создатели, устройство способно имитировать фотосинтез с удивительной эффективностью.

«Искусственный лист растения десятилетиями был Святым Граалем науки. И мы считаем, что нам удалось его разработать», утверждает Дэниел Носера (Daniel Nocera), доктор философии и руководитель исследовательской команды.

«Искусственный лист в перспективе может стать недорогим источником энергии для домов в развивающихся странах. И вообще, наша цель – сделать каждый отдельный дом самостоятельной электростанцией».

«Только представьте, что целые деревни в Индии или Африке перестанут зависеть от поставок электрическими компаниями дорогой электроэнергии и будут удовлетворять свои потребности самостоятельно, например, при помощи данной технологии».

Искусственный лист, показанный исследователями, изготовлен из кремния, химических катализаторов (соединения на основе никеля и кобальта) и некоторого количества электронных компонентов. Его толщина намного меньше игральной карты. Если поместить устройство в сосуд с водой, объемом в один галлон (3,8 л), просвечиваемый ярким солнечным светом, он начинает вырабатывать довольно большое количество электроэнергии, которой хватит на удовлетворение дневной потребности в электричестве в одном доме, расположенном в развивающейся стране.

Уже сегодня эффективность искусственного листа на порядок превышает этот показатель у природного фотосинтезирующего листа. И, более того, по мнению исследователей, этот показатель в процессе дальнейших исследований можно улучшить.

Механизм работы генератора основан на разделении воды на ее составляющие – кислород и водород, которые затем накапливаются в резервуарах топливных элементов. Эти вещества могут быть использованы как для генерации электроэнергии, так и для каких-то других целей.

Исследователи из национальной лаборатории возобновляемых источников энергии США (US National Renewable Energy Laboratory) города Боулдер (Boulder, штат Колорадо) изготовили искусственный лист более 10 лет назад, однако их устройство могло работать всего один день, и было изготовлено из дорогих материалов, что делало всю затею бессмысленной по экономическим соображениям.

Инновационный прибор, разработанный Носера и его командой, состоит из недорогих, широко распространенных материалов и может быть использован более 45 часов (на данный момент), не теряя при этом своих свойств.
«Главным двигателем флоры является фотосинтез, и я думаю, что в будущем человечество также будет получать львиную долю энергии благодаря этому процессу», подвел итоги Носера.

Оставьте комментарий

*


© 2003 — 2017 OutZone

Создано в студии webdesire